Gén expresszió

A Gén expresszió leírja az élő lény genetikailag hajlamos tulajdonságának kifejeződését és fejlődését. Másrészt vannak olyan genetikai információk, amelyeket nem fejeznek ki és amelyek csak DNS-elemzéssel detektálhatók.

Mi a gén expresszió?

Minden élő lénynek sok génje van, de a DNS-ben lévő összes tulajdonságot nem fejlesztették ki, azaz nem fejezték ki. Egyes gének inaktívak maradnak, de vannak jelen és örökölhetők. A nemi partner genotípusától függően nem kifejezett gén jelenhet meg az utódok generációjában, azaz expresszálható.

A génexpresszióval kapcsolatban két azonos gén kérdése merül fel, amelyek mindegyike az anya és az apa származik, és bizonyos mértékben verseng egymással. Van egy domináns és recesszív gén. Az emberekben egy domináns gén általában "nyer" egy recesszív vagy két recesszív gén felett egyformán expresszálódik, és látható tulajdonságot eredményez, amely az anya és az apa között fekszik.

Például egyes növényekben a vörös és a fehér szín recesszív, és kevert állapotban rózsaszín virágok alakulnak ki az utódok generációjában, mivel mindkét gén génexpressziója zajlik.

Funkció és feladat

Az emberek nagyszámú gént tartalmaznak a 47 kromoszómapáron. Mint minden élőlény, ő is fele az anyjától, a másik fele apjától. Evolúciós szempontból most ki kell fejezni azokat a géneket, amelyek a leghasznosabbak az új ember túlélésében.

Például az evolúció során kiderült, hogy a sötét bőr génjeinek génexpressziója a meleg, napos területeken előnyös az emberek számára, míg a világos bőr génjeinek expressziója jobb volt a világ kevésbé napos területein. Különösen két recesszív gén esetén ez azt jelenti, hogy a kettő közül az egyik vagy a vegyes forma expresszálható a gén expresszióján keresztül, így a faj képes folyamatosan javulni és életképesebbé válni.

Ezért még genetikailag azonos, azonos ikrek két recesszív génnel kissé eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, például a legkisebb különbség a haj vagy a szem színében.

Az egyes gének úgynevezett mutációi, azaz spontán változások az új testsejtek folyamatos képződése miatt, szinte minden többsejtű élőlényben mindig előfordultak. Ilyen módon létrejöttek például a hegyi mezei nyulak vagy a jegesmedvék: a génmutáció fejlesztette ki a fehér haj gén expresszióját, a mutált állatok életképesebbnek bizonyultak, mint a sarki régiókban alkalmazott barna konszenzusuk, és a világ ezen részein uralkodtak. Az ilyen, mutációk által indukált váltakozó génexpresszión alapuló folyamatok évezredekig és néha millió évig tartanak, mielőtt széles körben elterjedtek.

Nemcsak saját testének génexpressziója bizonyul hasznosnak az emberek számára, hanem a baktériumok is. Különböző antibiotikumok segítségével többek között gátolni lehet a baktérium gén expresszióját, és így az életfunkciók meghibásodásához vezethet. A baktérium meghal, és az emberek gyógyulhatnak a bakteriális fertőzésből.

Ezenkívül jelenleg kutatásokat végeznek annak kérdésében, hogy a rákot okozó gének gátolhatók-e gén expressziójukban, hogy a rákkal szemben genetikailag hajlamos emberek ne képezzenek daganatokat.

Betegségek és betegségek

A gén expresszió egy komplex folyamat, amely, mint a test szinte minden genetikai folyamata, betegségekhez vezethet. Ez vonatkozik mind a hiányos vagy hiányzó génexpresszióra, mind a hibás gének teljes génexpressziójára.

Mindenféle öröklődő betegségben domináns vagy beteg recesszív gén génexpressziója fordul elő az egészséges szülő ugyanolyan recesszív génjével kapcsolatban. Azok az örökletes betegségek, amelyek nem boncolódnak ki egy beteg és egy egészséges génben, különösen tévednek, mivel mindkét szülő egészséges, de a beteg gén hordozója. Ha mindkét beteg gén összekapcsolódik, akkor az egészséges és beteg gén, vagy az egészséges, domináns gén nem fejezi ki génexpressziót, és az örökletes betegség kitörik.

Erre példa a hemofília, amely szinte kizárólag a férfiaknál fordul elő. Veszélyesnek tekintik azokat a genetikailag módosító anyagokat is, amelyek úgy módosíthatják a génexpressziót, hogy az emberek megbetegednek vagy meghalnak. A sugárzás például megváltoztathatja a gének szerkezetét az emberi élet minden szakaszában, így a gén expressziója különbözik attól, ami korábban volt. Ez a rák későbbi kifejlődéséhez vezethet felnőtteknél és a születendő gyermekek rendellenességeihez a helytelen gén expresszió miatt.

A hibás gén expresszió hasonló, külső, leginkább kémiai hatások által okozott hatásait az állatokban és növényekben is megfigyelhetjük, amelyek ennek eredményeként megváltoztatják színét, vagy a korábban eltérő módon reprodukálják a regeneratív részeket, például a virágot és a leveleket.

A gének megváltozását és ezáltal az előző gén expressziójától való eltéréseket szintén ki kell zárni a gyógyszerekkel: ezeknek nem lehetnek úgynevezett mutagén hatások az emberekre vagy az állatokra. A talidomid-botrány ebben a tekintetben negatív példa.